教大家怎么确定一款铅酸电池平衡器的平衡电流

大家好，小科来为大家解答以上问题。教大家怎么确定一款铅酸电池平衡器的平衡电流这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、LTC3305是一款铅酸电池平衡器，它使用辅助电池或备用蓄电池(AUX)与串联电池组中的单个电池来回传递电荷。

2、平衡器控制外部NMOS开关，将辅助电池依次连接到电池组中的每个电池。

3、为了防止损坏NMOS开关及其互连PCB走线，需要一个限流装置。

4、陶瓷PTC热敏电阻就是其中之一。

5、PTC热敏电阻负责限制连接在辅助电池之间的峰值电流。

6、当AUX电池和连接的电池之间的差分电压(VDIFF)比较小时，流经PTC的电流处于较低水平，其温度也很低，PTC呈现出定值电阻的特性。

7、当VDIFF增大时，电流增大，PTC的温度升高。

8、如图1所示，当PTC的温度达到其居里点时，其电阻急剧增加。

9、一旦达到居里点，电流就受到PTC电阻的限制。

10、这样，PTC就充当了恒功率器件，可以在VDIFF增大时限制电流。

11、图1:1:村田PTC的电阻温度特性。

12、为了预测LTC3305的平衡电流，有必要绘制辅助电池和平衡电池之间总电路电阻的电流-电压图。

13、然后，将此导线叠加在PTC的电流-电压(I-V)静态特性曲线上(图2)。

14、PTC电流-电压特性曲线可从PTC供应商处获得或在实验室生产。

15、一旦总电路电阻已知，PTC电流-电压特性曲线可用于计算流经电池和辅助电池的电流。

16、图2: PTC电流-电压特性曲线。

17、预测平衡电流。

18、辅助电池和电池之间的总电路电阻包括辅助电池的等效串联电阻(esrAUX)和等效串联电阻(ESRBAT)、金属氧化物半导体场效应晶体管开关的导通电阻(RDS)和正温度系数电阻(RPTC)。

19、平衡BAT1和BAT4时有四个串联的MOSFET开关(nfet=4)，平衡BAT2和BAT3时有五个串联的MOSFET开关(nfet=5)(见LTC3305产品手册第一页)。

20、并且电池和辅助电池之间的任何互连电阻都可以聚合到相应电池和辅助电池的ESR中。

21、互连电阻必须包括正负端子的互连电阻。

22、下面的表达式给出了辅助电池和电池之间的总电阻(RTOTAL)，其中NFET是串联的MOSFET开关的数量。

23、RPTC NFET无线电数据系统(开)

24、图3显示了叠加在正温度系数伏安特性曲线上的电阻温度系数线。

25、箭头是各种VDIFF的平衡电流轨迹。

26、当VDIFF增加时，平衡电流沿着总电阻曲线增加。

27、当差分电压产生超过居里点电流的平衡电流时，PTC电阻增大，最终在电路总电阻中占据主导地位。

28、居里点电流在产品手册中称为跳跃电流。

29、随着PTC电阻的不断增大，平衡电流急剧下降，逐渐接近PTC I-V曲线的负斜率。

30、图3:叠加在PTC特性曲线上的RTOTAL线。

31、最后，辅助电池和平衡电池之间转移了足够的电荷，VDIFF开始减少。

32、当VDIFF减小时，I-V特性曲线沿另一个方向变化。

33、随着VDIFF的减小，平衡电流按照RTOTAL I-V曲线增大，直至达到居里点电流。

34、PTC电阻在这一点上保持不变，而平衡电流的变化遵循RTOTAL线。

35、设计示例

36、图 4 中示出的PTC I-V曲线是在实验室得出的。

图 4：设计实例 PTCI-V 特征曲线

辅助电池和电池的ESR分别为100mΩ和50mΩ。

40、四个MOSFET 开关各具 10mΩ 的 RDS（ON）（ON）。

41、针对每个电池和辅助电池的VDIFF可采用下式计算：

VDIFF = IPTC • （ESRAUX + ESRBAT + NFET • RDS（ON）） + VPTC

图 5 示出了流经系统的电流与各种不同的 VDIFF 值以及流过 PTC 的电流 （或平衡电流 IBAL） 之间的关系曲线。

44、系统曲线是作为VDIFF之函数的平衡电流之轨迹。

45、由于电路内部寄生电阻两端的附加电压降，差分跳变电压升至高于PTC跳变电压。

46、随着差分电压的增加，两根曲线彼此重叠，这是因为 RPTC 在 RTOTAL 中占主要地位。

图 5：系统 I-V 特征曲线。

49、至 VDIFF 的系统曲线和至VPTC 的 PTC 曲线

当差分电压高于VTRIP时，由于PTC电阻不断增加，因此平衡电流较低。

51、对于低于 VTRIP 的差分电压，平衡电流为差分电压除以总电路电阻。

52、一个12.5V的电池电压和一个12.0V的辅助电池电压将产生1.12A平衡电流，这与图5所示的I-V曲线是吻合的。

结论

LTC3305 可平衡一个串接式铅酸电池组和一个辅助蓄电池两端的电压。

55、平衡电流可以利用一个陶瓷 PTC热敏电阻来控制。

56、采用 PTC 热敏电阻规定的跳变电流和冷电阻参数以及其他的平衡电路寄生电阻，就能针对电池与辅助电池之间各种不同的差分电压来预测平衡电流。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。